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DE10316767A1 - Imbalance measurement arrangement for fluid bearings has a balance measurement arrangement and an arrangement for varying the rotational behavior of the bearing during a measurement process - Google Patents

Imbalance measurement arrangement for fluid bearings has a balance measurement arrangement and an arrangement for varying the rotational behavior of the bearing during a measurement process Download PDF

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DE10316767A1
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Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
bearing
fluid
imbalance
arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10316767A
Other languages
German (de)
Inventor
Dagmar Feldmann
Dieter Dr. Thelen
Hans-Peter KÖRBER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schenck RoTec GmbH
Original Assignee
Schenck RoTec GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schenck RoTec GmbH filed Critical Schenck RoTec GmbH
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Priority to JP2004086186A priority patent/JP2004317501A/en
Priority to US10/552,293 priority patent/US7412884B2/en
Priority to AT04725599T priority patent/ATE369549T1/en
Priority to BRPI0407556A priority patent/BRPI0407556B1/en
Priority to DE502004004576T priority patent/DE502004004576D1/en
Priority to CNB2004800041082A priority patent/CN100491945C/en
Priority to PL04725599T priority patent/PL1611423T3/en
Priority to EP04725599A priority patent/EP1611423B1/en
Priority to PCT/DE2004/000697 priority patent/WO2004092699A1/en
Priority to ES04725599T priority patent/ES2290692T3/en
Priority to MXPA05010762A priority patent/MXPA05010762A/en
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    • G01M1/02—Details of balancing machines or devices
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Abstract

Imbalance measurement arrangement for rotors with a static fluid bearing arrangement. The bearing arrangement has at least two open fluid-supplied bearing shells (11, 11') for holding a rotor circumferential section and at least a rotor end surface fluid supplied bearing plate (12, 12'). An arrangement for measuring the rotational behavior of the rotor is provided, while an arrangement for varying the rotational behavior of the bearing during a rotor measurement process is also coupled to the rotor, with a measurement process taking place during constant or time varying rotational behavior. An independent claim is made for a method for measuring imbalances in fluid bearings.

Description

Die Erfindung betrifft eine Unwuchtmeßeinrichtung für Rotoren, mit im wesentlichen einer Lagereinrichtung zur statischen Fluidlagerung für einen rotierbaren Rotor, einer Einrichtung zur Änderung des Drehverhaltens des Rotors, zumindest einem Wirkungen der Unwucht des Rotors in einem Meßvorgang erfassenden Meßumformer, einer Einrichtung zur Erzeugung eines Bezugssignals und einer Auswerteeinrichtung für die von dem Meßumformer gelieferten Signale unter Heranziehung des Bezugssignals sowie Verfahren zur Unwuchtmessung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7 und des Patentanspruchs 8.The Invention relates to an unbalance measuring device for rotors, with essentially a bearing device for static fluid storage for a rotatable Rotor, a device for changing the Rotational behavior of the rotor, at least one effects of imbalance of the rotor in a measuring process detecting transducers, a device for generating a reference signal and an evaluation device for the supplied by the transmitter Signals using the reference signal and methods for Imbalance measurement according to the preamble of claim 7 and claim 8.

Aus der EP 0 104 266 A1 sind eine Unwuchtmeßeinrichtung und ein Verfahren bekannt, mit dem Rotoren mit einer zentralen Bohrung mit hoher Auswuchtgüte ausgewuchtet werden können. Dazu wird der Rotor auf einen Lagerdorn einer Auswuchtmaschine aufgebracht und als Lagerungsfluid Luft benutzt, die zwischen einander gegenüberliegende Rotorbohrungs- und Dornlagerflächen gebracht wird. Fehler, hervorgerufen durch Oberflächenungenauigkeiten, treten nicht mehr in Erscheinung, da Formabweichungen der Rotorbohrung oder des Lagerdorns integriert werden und eine stabile Drehachse des Rotors gegeben ist.From the EP 0 104 266 A1 are known an unbalance measuring device and a method with which rotors can be balanced with a central bore with high balancing quality. For this purpose, the rotor is mounted on a bearing mandrel of a balancing machine and used as storage fluid air, which is brought between opposing Rotorbohrungs- and mandrel bearing surfaces. Errors caused by surface inaccuracies, no longer appear because form deviations of the rotor bore or the bearing pin are integrated and a stable axis of rotation of the rotor is given.

Einen Rotor, der Lagerungsmöglichkeiten an seinem Außenumfang aufweist, wie sie z.B. durch die Lagerzapfen eines Elektroankers gebildet werden, kann man in Bezug auf diese Lagerstellen genau auswuchten. Eine aerostatische Lagerung eines derartigen Rotors wurde deshalb bisher nicht eingesetzt.a Rotor, the storage facilities on its outer circumference such as e.g. through the journals of an electric anchor can be accurately balanced with respect to these bearings. An aerostatic bearing of such a rotor therefore became not used yet.

An die Auswuchtgüte insbesondere schnell laufender kleiner Rotoren wie z.B. Elektroanker, Turbinenrotore etc. werden jedoch laufend höhere Anforderungen gestellt. Eine zusätzliche Forderung ist die Minimierung der Taktzeiten im Herstellungsprozess insbesondere für die mit dem Auswuchten von Rotoren verbundenen Arbeitsvorgänge.On the balancing quality especially fast-running small rotors such as e.g. Electric anchor, Turbine rotors, etc., however, are increasingly demanding. An additional Demand is the minimization of cycle times in the manufacturing process especially for the operations associated with the balancing of rotors.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Unwuchtmeßeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen und ein Verfahren anzugeben, mit dem die Auswuchtgüte insbesondere schnell laufender kleiner Rotore verbessert wird bei gleichzeitiger Verkürzung der zum Auswuchten benötigten Zeit.Of the Invention is based on the object, an imbalance of the type mentioned above and to provide a method, with the balancing quality especially fast-running small rotors is improved simultaneous shortening needed for balancing Time.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lagereinrichtung zumindest zwei offene fluidversorgte Lagerschalen zur Aufnahme von Rotorumfangsabschnitten und zumindest eine einer Rotorendfläche zugeordnete fluidversorgte Lagerplatte aufweist, daß eine Einrichtung zur Erfassung des Drehverhaltens des Rotors vorgesehen ist, daß die Einrichtung zur Änderung des Drehverhaltens während des Meßvorgangs vom Rotor abgekoppelt ist und der Meßvorgang bei zeitkonstanten oder vorzugsweise bei zeitveränderlichem Drehverhalten erfolgt. Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 7 und des Patentanspruchs 8 gelöst.The The object is achieved in that the bearing device at least two open fluid-supplied bearing shells for receiving rotor peripheral sections and at least one fluid-supplied one associated with a rotor end surface Bearing plate has that a Means provided for detecting the rotational behavior of the rotor is that the Means of change the rotational behavior during of the measuring process is decoupled from the rotor and the measuring process at time constant or preferably at Zeitveränderlichem Turning occurs. With regard to the method, the task is the features of claim 7 and claim 8 are solved.

Erfindungsgemäß ist bei der so gestalteten Unwuchtmeßeinrichtung vorgesehen, daß der Rotor sowohl in Achsrichtung als auch in Radialrichtung in leicht zugänglichen Fluidlagern unter Verwendung von Gas oder Luft oder eines Gas- oder Luftgemisches, also aerostatisch gelagert ist und darüberhinaus der Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsantrieb beim Unwuchtmeßvorgang vom Rotor abgekoppelt ist, wobei der Meßvorgang bei zeitveränderlichem Drehverhalten z.B. im Auslauf oder bei zeitkonstantem Drehverhalten bestimmt wird. Die Abstützung einer Rotorstirnfläche in Achsrichtung an einer dieser zugeordneten fluidversorgten Lagerplattenfläche führt auch bei horizontal angeordneter Rotorachse zu einer sehr präzisen Lagerposition des Rotors in Achsrichtung , da strömungstechnisch eine Fixierung der Rotorlagerposition gegenüber der Lagerplatte erfolgt. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß nur durch die Kombination dieser Maßnahmen die gewünschte hochgenaue Messung innerhalb sehr kurzer Zeit erreicht wird. Mit der Erfindung wird der Rotor frei von störenden Kräften und Momenten gelagert und ausgemessen und so ein erheblich besseres Meßergebnis erzielt als auf herkömmliche Art.According to the invention is at the so-designed unbalance measuring device provided that the Rotor both in the axial direction and in the radial direction in light accessible Fluid bearings using gas or air or a gas or Air mixture, that is stored aerostatically and beyond the acceleration or deceleration drive during unbalance is decoupled from the rotor, the measuring process with time-varying rotational behavior e.g. in the outlet or at constant time rotational behavior is determined. The support a rotor end face in the axial direction of one of these associated fluid-powered bearing plate surface also leads with horizontally arranged rotor axis to a very precise storage position of the rotor in the axial direction, as fluidically a fixation of the Rotor bearing position opposite the bearing plate takes place. The invention is based on the finding that only by the combination of these measures the desired highly accurate measurement is achieved within a very short time. With the invention, the rotor is stored free of disturbing forces and moments and measured and thus achieved a much better measurement result than conventional Art.

Zwar ist es aus der EP 0 590 169 A1 schon bekannt, die Unwucht des Rotors bei nicht konstanter Meßdrehzahl zu bestimmen, jedoch sind dieser Veröffentlichung keine Hinweise darauf zu entnehmen, den Rotor in der erfindungsgemäßen Art zu lagern und rotieren zu lassen.Although it is from the EP 0 590 169 A1 already known to determine the imbalance of the rotor at a non-constant measuring speed, however, this publication no evidence can be found to store the rotor in the manner of the invention and rotate.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Lagerschalen austauschbar an Lagereinrichtungen angeordnet sind und die Lagereinrichtung ein Fluidversorgungssystem hat, das einen fluiddichten Anschluß von insbesondere unterschiedliche Fluidkanäle aufweisenden auszutauschenden Lagerschalen ermöglicht, wodurch eine vorteilhafte Standardisierung der Lagereinrichtung bzw. eine Modulbauweise der Unwuchtmeßeinrichtung gegeben ist. Dies gilt auch für einen Vorschlag, nach welchem vorgesehen ist, daß die Lagerplatte austauschbar an der Lagereinrichtung oder einem nicht schwingfähigen Bauteil der Unwuchtmeßeinrichtung angeordnet ist und die Lagereinrichtung oder das Bauteil ein Fluidversorgungssystem hat, das einen fluiddichten Anschluß von insbesondere unterschiedliche Fluidkanäle aufweisenden auszutauschenden Lagerplatten ermöglicht. Es kann vorteilhaft ein gemeinsames Fluidversorgungssystem zur Fluidversorgung sowohl der Lagerschalen als auch der Lagerplatte eingesetzt werden. Die Lagerplatte kann an einem Teil der Unwuchtmeßeinrichtung, der unwuchtinduzierte Schwingungen durchführt, wie Lagerständer oder Lagerbrücke, oder einem Bauteil angeordnet sein, das keinen unwuchtinduzierten Schwingungen unterworfen ist, wie z.B. der Rahmen.A further embodiment of the invention provides that the bearing shells are arranged interchangeably on storage facilities and the storage device has a fluid supply system, which allows a fluid-tight connection of particular different fluid channels exchanged bearing shells, whereby an advantageous standardization of the bearing device or a modular design of the imbalance is given , This also applies to a proposal according to which it is provided that the bearing plate is arranged interchangeably on the bearing device or a non-oscillatory component of the unbalance measuring and the bearing means or the component has a fluid supply system, which allows a fluid-tight connection of particular different fluid channels exchanged bearing plates , It may be advantageous to use a common fluid supply system for supplying fluid to both the bearing shells and the bearing plate. The bearing plate can on a part of Un balance measuring device that performs unbalance-induced vibrations, such as bearing stand or bearing bridge, or be arranged a component that is not subject to unbalance induced vibrations, such as the frame.

Eine Einlagerung des Rotors in einer definierten Lage wird wesentlich erleichtert durch die Anordnung von zwei Lagerplatten, zwischen denen der Rotor mit seinen Stirnflächen angeordnet wird. Die genaue Fixierung der Lage des Rotors in Achsrichtung erfolgt strömungstechnisch über das an der Lagerfläche einer Lagerplatte in den Zwischenraum zwischen Lagerplatte und Stirnfläche ausströmende Fluid.A Storage of the rotor in a defined position becomes essential facilitated by the arrangement of two bearing plates, between where the rotor is arranged with its end faces. The exact Fixing the position of the rotor in the axial direction is fluidically via the at the storage area a bearing plate in the space between the bearing plate and the end face fluid flowing out.

Vorteilhaft ist auch die Ausbildung der Einrichtung zur Änderung des Drehverhaltens als Riemenantrieb, dessen Riemen an zwei sich im wesentlichen gegenüberliegenden Rotorstellen anlegbar ist, da hierdurch während der Beschleunigung bzw. des Abbremsens des Rotors nur kleine Querkräfte auf den Rotor wirken, die die aerostatische Lagerung kaum beeinträchtigen können.Advantageous is also the training of the device to change the rotational behavior as a belt drive, the belt on two substantially opposite Rotor points can be applied, since thereby during acceleration or the braking of the rotor only small lateral forces act on the rotor, the can hardly affect the aerostatic storage.

Der Vorschlag, den Riemenantrieb mit einem V-förmig ausgebildeten Bereich mit veränderbarem Öffnungswinkel zu versehen, in dessen Inneren der Rotor angeordnet ist, hat Vorteile hinsichtlich des Bauraums und in Hinblick auf die Betätigung zum Anlegen bzw. Wegschwenken des Riemens vom Rotor. Hierzu können einfache fluidbetätigte oder elektrisch betätigte Stelleinrichtungen eingesetzt werden, deren Stellbewegung darüberhinaus einfach automatisiert werden kann.Of the Proposal, the belt drive with a V-shaped area with changeable opening angle to provide, inside which the rotor is arranged, has advantages in terms of space and in terms of the operation for Applying or swinging away the belt from the rotor. This can be simple fluid actuated or electrically operated Actuators are used whose adjusting movement beyond can be easily automated.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, das in der Zeichnung dargestellt ist.The Invention will be described in more detail below with reference to an exemplary embodiment, which is shown in the drawing.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine erfindungsgemäße Unwuchtmeßeinrichtung in schematischer Darstellung 1 an unbalance measuring device according to the invention in a schematic representation

2 eine Seitenansicht der Unwuchtmeßeinrichtung nach 1 2 a side view of the unbalance measuring device according to 1

3 einen Lagerbereich der Unwuchtmeßeinrichtung in schematischer Darstellung 3 a storage area of the unbalance measuring device in a schematic representation

4 einen Riemenantrieb zur Beschleunigung oder Abbremsung eines auszuwuchtenden Rotors 4 a belt drive for acceleration or deceleration of a rotor to be balanced

In 1 ist die erfindungsgemäße Unwuchtmeßeinrichtung für einen auszuwuchtenden Rotor 1 schematisch dargestellt. Die Unwuchtmeßeinrichtung weist eine Schwingbrücke 2 auf, auf der der Rotor 1, dessen Unwucht bestimmt wird und der im dargestellten Fall ein Elektroanker ist, rotierbar in einer Lagereinrichtung gelagert ist.In 1 is the imbalance measuring device according to the invention for a rotor to be balanced 1 shown schematically. The unbalance measuring device has a swing bridge 2 on, on which the rotor 1 whose unbalance is determined and which in the case shown is an electric armature, is rotatably mounted in a bearing device.

Die Schwingbrücke 2 ist in üblicher Weise über z.B. vier Stützfedern 3 schwingfähig gegen den Rahmen 4 der Unwuchtmeßeinrichtung abgestützt. Der Rotor 1 wird von einem Riemenantrieb 5 in Rotation versetzt bzw. nach dem Meßvorgang abgebremst. Unwuchtinduzierte Schwingungen der Schwingbrücke 2 werden mittels zumindest eines Aufnehmers 6 gemessen und zur Bestimmung der am Rotor 1 auszugleichenden Unwucht herangezogen. Während des Meßvorgangs ist der Riemenantrieb 5 vom Rotor 1 abgekoppelt.The swing bridge 2 is in the usual way about eg four support springs 3 oscillating against the frame 4 the unbalance measuring device supported. The rotor 1 is powered by a belt drive 5 set in rotation or braked after the measurement. Imbalance-induced vibrations of the swing bridge 2 be by means of at least one pickup 6 measured and used to determine the rotor 1 used to be compensated unbalance. During the measuring process is the belt drive 5 from the rotor 1 decoupled.

Die Lagereinrichtung ist zur Lagerung des Rotors mit horizontaler Achsrichtung ausgebildet und weist Lagerbauteile für zwei Lagerstellen 10, 10' auf, die im dargestellten Ausführungsbeispiel an den beiden endseitigen Lagerzapfen des Elektroankers vorgesehen sind. Zur Abstützung des Rotors 1 in vertikaler Richtung ist jeweils eine offene, halbzylindrische Lagerschale 11, 11' vorgesehen. Die Lagerschale 11, 11' weist Fluidkanäle 21, 21' auf, die an ihrer halbzylindrischen Lageroberfläche münden und zur Zuführung von Gas oder Luft oder eines Gas- oder Luftgemisches zur aerostatischen Lagerung dienen. Zur Abstützung des Rotors 1 in horizontaler Richtung ist jeder der beiden Endflächen des Rotors 1 eine Lagerplatte 12, 12' zugeordnet. Die Lagerplatte 12, 12' weist Fluidkanäle auf, die an ihrer Lageroberfläche münden und zur Zuführung von Gas oder Luft oder eines Gas- oder Luftgemisches zur aerostatischen Lagerung dienen.The bearing device is designed to support the rotor with a horizontal axis direction and has bearing components for two bearing points 10 . 10 ' on, which are provided in the illustrated embodiment at the two end bearing journals of the electric armature. To support the rotor 1 in the vertical direction is in each case an open, semi-cylindrical bearing shell 11 . 11 ' intended. The bearing shell 11 . 11 ' has fluid channels 21 . 21 ' on, which open at its semi-cylindrical bearing surface and serve for the supply of gas or air or a gas or air mixture for aerostatic storage. To support the rotor 1 in the horizontal direction is each of the two end faces of the rotor 1 a bearing plate 12 . 12 ' assigned. The bearing plate 12 . 12 ' has fluid channels which open at its bearing surface and serve to supply gas or air or a gas or air mixture for aerostatic storage.

Die Lagerfläche der Lagerplatte 12, 12' ist komplementär zu der ihr zugeordneten Endfläche des Rotors 1 ausgebildet. Bei ballig ausgebildetem Rotorende weist die Lagerplatte 12, 12' eine entsprechend ausgeformte Vertiefung auf, bei ebener Endfläche hat die Lagerplatte 12, 12' eine ebene Lagerfläche. Die nicht dargestellten Austrittsöffnungen der Fluidkanäle in der Lagerfläche sind so angeordnet, daß das vorzugsweise parallel zur Achsrichtung ausströmende Fluid den Bereich einer eventuell vorhandenen Zentrierbohrung im Rotorende nicht beaufschlagt. Den Austrittsöffnungen in der Lagerfläche der Lagerplatte steht also stets die Lagerfläche an der Stirnseite des Rotors gegenüber. Strömungstechnisch bewirkt dies eine Fixierung oder Fesselung der Stirnfläche des Rotors zur bzw. an die Lagerfläche der Lagerplatte und damit die Gewährleistung einer genauen Rotorlagerposition in Achsrichtung.The bearing surface of the bearing plate 12 . 12 ' is complementary to its associated end surface of the rotor 1 educated. When crowned trained rotor end, the bearing plate 12 . 12 ' a correspondingly shaped recess, with a flat end face has the bearing plate 12 . 12 ' a flat storage area. The outlet openings, not shown, of the fluid channels in the bearing surface are arranged so that the fluid, which preferably flows parallel to the axial direction, does not act on the region of any centering bore in the rotor end. The outlet openings in the bearing surface of the bearing plate so always opposite the bearing surface on the front side of the rotor. Fluidically, this causes a fixation or captivation of the end face of the rotor to or to the bearing surface of the bearing plate and thus ensuring a precise rotor bearing position in the axial direction.

Die beiden Lagerplatten 12, 12' und die beiden Lagerschalen 11, 11' können von einer gemeinsamen Fluidversorgung beaufschlagt werden, wie dies in 1 durch die mit F gekennzeichneten symbolisch dargestellten Leitungsabschnitte dargestellt ist. Unterschiedliche Gegebenheiten in Hinblick auf die vertikale und horizontale Abstützung des Rotors 1 können fluidtechnisch über z.B. Drosselstellen in den Fluidkanälen berücksichtigt werden.The two bearing plates 12 . 12 ' and the two cups 11 . 11 ' can be acted upon by a common fluid supply, as in 1 is represented by the symbolically represented line sections marked F. Different circumstances with regard to the vertical and horizontal support of the rotor 1 can be taken into account fluidically about eg throttle points in the fluid channels.

Zur Anpassung an verschiedene Rotortypen sind sowohl die Lagerschalen 11, 11' als auch die Lagerplatten 12, 12' austauschbar an Trägern 13, 13' und 14, 14' befestigt, die an der Lagerbrücke 2 angeordnet sind. Die Träger 13, 13', 14, 14' haben Fluidleitungen 20, die so ausgestaltet sind, daß ihre Öffnungen abgedichtet mit den Öffnungen der Fluidkanäle 21, 21' unterschiedlich ausgebildeter Lagerschalen 11, 11' bzw. unterschiedlich ausgebildeter Lagerplatten 12, 12' zusammenpassen, wie dies aus der 3 näher ersichtlich ist. In einem Standardbauteil, dem auf der Lagerbrücke befestigten Träger 13, 13' , ist eine Fluidleitung 20 mit zwei Abzweigungen 20', 20'' vorgesehen, die zwei Fluidkanälen 21, 21' in der halbzylindrischen Lagerschale 11, 11' fluiddicht zugeordnet sind. In nicht näher dargestellter Weise ist jeweils ein weiteres Standardbauteil als Träger 14, 14' für die jeweilige Lagerplatte 12, 12' in entsprechender Weise ausgebildet.To adapt to different rotor types, both the bearing shells 11 . 11 ' as well as the bearing plates 12 . 12 ' interchangeable with straps 13 . 13 ' and 14 . 14 ' attached to the camp bridge 2 are arranged. The carriers 13 . 13 ' . 14 . 14 ' have fluid lines 20 , which are designed such that their openings are sealed with the openings of the fluid channels 21 . 21 ' differently formed bearing shells 11 . 11 ' or differently designed bearing plates 12 . 12 ' fit together, like this from the 3 can be seen in more detail. In a standard component, the carrier mounted on the bearing bridge 13 . 13 ' , is a fluid line 20 with two branches 20 ' . 20 '' provided, the two fluid channels 21 . 21 ' in the semi-cylindrical bearing shell 11 . 11 ' associated fluid-tight. In a manner not shown in each case another standard component as a carrier 14 . 14 ' for the respective bearing plate 12 . 12 ' formed in a corresponding manner.

Zum Antrieb oder zur Abbremsung des Rotors 1 wird ein Riemenantrieb 5 verwendet. Aus der 2 ist eine Ausführungsform ersichtlich, bei der der Antriebsriemen tangential an den Rotorumfang anlegbar ist.To drive or to decelerate the rotor 1 becomes a belt drive 5 used. From the 2 an embodiment can be seen in which the drive belt is tangential to the rotor circumference can be applied.

Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform ist der Antriebsriemen an zwei sich in etwa gegenüberliegenden Rotorumfangsflächen anlegbar, was hinsichtlich der Beanspruchung der aerostatischen Lagerung eine gleichmäßigere Belastung bedeutet. Der Riemenantrieb 5 weist dazu einen V-förmigen Abschnitt 5' auf, in dessen Innerem der Rotor 1 angeordnet ist. Die beiden Schenkel des V-förmigen Abschnitts 5' sind schwenkbar zwecks Anlage an oder Abheben von der Rotorumfangsfläche.At the in 4 illustrated embodiment, the drive belt can be applied to two approximately opposite rotor peripheral surfaces, which means a more uniform load with respect to the stress of the aerostatic bearing. The belt drive 5 has a V-shaped section 5 ' on, inside of which the rotor 1 is arranged. The two legs of the V-shaped section 5 ' are pivotable for abutment with or detachment from the rotor peripheral surface.

Statt eines Riemenantriebs 5 kann jeder andere geeignete Antrieb zur Beschleunigung bzw. Bremsung für den Rotor 1 verwendet werden wie z.B. ein magnetischer Antrieb oder ein Antrieb mittels Luft oder auch ein formschlüssig koppelbarer Antrieb. Erfindungswesentlich ist dabei, daß der Antrieb für den Meßvorgang abkoppelbar ist, so daß der Rotor 1 frei von störenden Kräften und Momenten rotiert. Die Messung kann bei zeitkonstantem oder zeitveränderlichem Drehverhalten des Rotors erfolgen, was den Einsatz unterschiedlich ausgestatteter Meß- und Auswerteeinrichtungen ermöglicht. Soll bei zeitkonstantem Drehverhalten gemessen werden, wird der Rotor durch einen Antrieb, der keine störenden Kräfte und Momente auf den Rotor aufbringt, wie z.B. eine Luftdüse, auf konstanter Drehzahl gehalten.Instead of a belt drive 5 Any other suitable drive can be used to accelerate or decelerate the rotor 1 can be used such as a magnetic drive or a drive by means of air or a form-locking coupled drive. Essential to the invention is that the drive for the measuring process can be decoupled, so that the rotor 1 rotated free of disturbing forces and moments. The measurement can be carried out with time-constant or time-varying rotational behavior of the rotor, which allows the use of differently equipped measuring and evaluation. If measurements are to be carried out with a time-constant turning behavior, the rotor is kept at a constant speed by means of a drive which does not apply any disturbing forces and moments to the rotor, such as an air nozzle.

Alternativ zur Abstützung auf einer Schwingbrücke 2 kann der Rotor 1 auch auf z.B. zwei axial beabstandeten Lagerständern radial abgestützt werden. Der obere Bereich jedes Lagerständers, der die Lagerschale aufweist, ist über federnde Elemente am Rahmen der Unwuchtmeßeinrichtung abgestützt, so daß der obere Bereich mit der Lagerschale unwuchtinduzierte Schwingungen ausführen kann. Die axiale Abstützung kann mit dem oberen Bereich des Lagerständers verbunden sein, alternativ dazu aber auch nicht mitschwingend am Rahmen der Unwuchtmeßeinrichtung angeordnet sein.Alternatively to support on a swing bridge 2 can the rotor 1 be radially supported on, for example, two axially spaced bearing stands. The upper portion of each bearing pedestal having the bearing cup is supported by resilient elements on the frame of the unbalance measuring device, so that the upper portion can perform unbalance induced vibrations with the bearing cup. The axial support may be connected to the upper portion of the bearing stand, but alternatively also not be arranged swinging on the frame of the unbalance measuring device.

Claims (8)

Unwuchtmeßeinrichtung für Rotoren (1) mit im wesentlichen einer Lagereinrichtung zur statischen Fluidlagerung für einen rotierbaren Rotor (1), einer Einrichtung zur Änderung des Drehverhaltens des Rotors (1), zumindest einem Wirkungen der Unwucht des Rotors (1) in einem Meßvorgang erfassenden Meßumformer (6), einer Einrichtung zur Erzeugung eines Bezugssignals und einer Auswerteeinrichtung für die von dem Meßumformer gelieferten Signale unter Heranziehung des Bezugssignals, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung zumindest zwei offene fluidversorgte Lagerschalen (11, 11') zur Aufnahme von Rotorumfangsabschnitten und zumindest eine einer Rotorendfläche zugeordnete fluidversorgte Lagerplatte (12, 12') aufweist, daß eine Einrichtung zur Erfassung des Drehverhaltens des Rotors (1) vorgesehen ist, daß die Einrichtung zur Änderung des Drehverhaltens während des Meßvorgangs vom Rotor (1) abgekoppelt ist und der Meßvorgang bei zeitkonstantem oder vorzugsweise bei zeitveränderlichem Drehverhalten erfolgt.Unbalance measuring device for rotors ( 1 ) with essentially a bearing device for static fluid storage for a rotatable rotor ( 1 ), means for changing the rotational behavior of the rotor ( 1 ), at least one effects of the imbalance of the rotor ( 1 ) in a measuring process measuring transducer ( 6 ), a device for generating a reference signal and an evaluation device for the signals supplied by the transmitter using the reference signal, characterized in that the bearing device at least two open fluid-supplied bearing shells ( 11 . 11 ' ) for receiving rotor peripheral sections and at least one rotor end surface associated fluid-supplied bearing plate ( 12 . 12 ' ), that means for detecting the rotational behavior of the rotor ( 1 ) is provided that the means for changing the rotational behavior during the measuring process from the rotor ( 1 ) is decoupled and the measuring operation takes place at constant time or preferably with time-varying rotational behavior. Unwuchtmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschalen (11, 11') austauschbar an der Lagereinrichtung angeordnet sind und die Lagereinrichtung ein Fluidversorgungssystem hat, das einen fluiddichten Anschluß von insbesondere unterschiedliche Fluidkanäle (21, 21') aufweisenden auszutauschenden Lagerschalen (11, 11') an die Lagereinrichtung ermöglicht.Imbalance measuring device according to claim 1, characterized in that the bearing shells ( 11 . 11 ' ) are arranged exchangeably on the bearing device and the bearing device has a fluid supply system which has a fluid-tight connection of, in particular, different fluid channels ( 21 . 21 ' ) to be replaced bearing shells ( 11 . 11 ' ) to the storage facility. Unwuchtmeßeinrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerplatte (12, 12') austauschbar an der Lagereinrichtung oder einem nicht schwingfähigen Bauteil der Unwuchtmeßeinrichtung angeordnet ist und die Lagereinrichtung oder das Bauteil ein Fluidversorgungssystem hat, das einen fluiddichten Anschluß von insbesondere unterschiedliche Fluidkanäle aufweisenden auszutauschenden Lagerplatten (12, 12') an die Lagereinrichtung oder das Bauteil ermöglicht. Imbalance measuring device according to one or both of the preceding claims, characterized in that the bearing plate ( 12 . 12 ' ) is arranged interchangeably on the bearing device or a non-oscillatory component of the unbalance measuring device and the bearing device or the component has a fluid supply system having a fluid-tight connection of particular different fluid channels exchanging bearing plates ( 12 . 12 ' ) to the bearing device or the component allows. Unwuchtmeßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei die beiden Rotorendflächen zwischen sich einschließende fluidversorgte Lagerplatten (12, 12') vorgesehen sind.Imbalance measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that two fluid-supplied bearing plates (2) enclosing the two rotor end faces between them 12 . 12 ' ) are provided. Unwuchtmeßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Änderung des Drehverhaltens ein Riemenantrieb (5) ist, dessen Riemen an zwei sich im wesentlichen gegenüberliegenden Rotorstellen anlegbar ist.Imbalance measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the device for changing the rotational behavior is a belt drive ( 5 ), whose belt can be applied to two substantially opposite rotor locations. Unwuchtmeßeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemenantrieb (5) einen V-förmig ausgebildeten Bereich (5) mit veränderbarem Öffnungswinkel hat, in dessen Innerem der Rotor (1) angeordnet ist.Imbalance measuring device according to claim 5, characterized in that the belt drive ( 5 ) has a V-shaped area ( 5 ) with variable opening angle, in the interior of which the rotor ( 1 ) is arranged. Verfahren zur Unwuchtmessung von Rotoren (1), bei dem der Rotor (1) in einer statischen Fluidlagerung einer Unwuchtmeßeinrichtung gelagert wird und eine Drehbewegung des Rotors (1) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1) in Radialrichtung in mindestens zwei und in Achsrichtung in zumindest einem aerostatischen Lager positionsgenau gelagert wird und beim Meßvorgang keine Beeinflussung des Drehverhaltens des Rotors (1) vorgenommen wird und der Meßvorgang bei zeitveränderlichem Drehverhalten erfolgt.Method for imbalance measurement of rotors ( 1 ), in which the rotor ( 1 ) is stored in a static fluid bearing an imbalance measuring device and a rotational movement of the rotor ( 1 ), characterized in that the rotor ( 1 ) is mounted accurately positioned in the radial direction in at least two and in the axial direction in at least one aerostatic bearing and during the measuring process, no influence on the rotational behavior of the rotor ( 1 ) is carried out and the measuring operation takes place with time-varying rotational behavior. Verfahren zur Unwuchtmessung von Rotoren (1), bei dem der Rotor (1) in einer statischen Fluidlagerung einer Unwuchtmeßeinrichtung gelagert wird und eine Drehbewegung des Rotors (1) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1) in Radialrichtung in mindestens zwei und in Achsrichtung in zumindest einem aerostatischen Lager positionsgenau gelagert wird und beim Meßvorgang die Drehzahl des Rotors (1) konstant gehalten wird.Method for imbalance measurement of rotors ( 1 ), in which the rotor ( 1 ) is stored in a static fluid bearing an imbalance measuring device and a rotational movement of the rotor ( 1 ), characterized in that the rotor ( 1 ) is mounted accurately positioned in the radial direction in at least two and in the axial direction in at least one aerostatic bearing and during the measuring process, the rotational speed of the rotor ( 1 ) is kept constant.
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